【正文】 過軟件方式或硬件方式將 2 TCP(UDP)/IP 協(xié)議嵌入到單片機已經(jīng)成為可能 ， 網(wǎng)絡化智能化的單片機 ， 網(wǎng)絡智能化的傳感器 ， 是目前國內外競相搶占制高點的前沿 技術之一 [3]. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能的好壞，主要取決它的精密和速度。若能將單片機系統(tǒng)連上 Inter ， 則可以獲得更大程度的信息交流。設想一下 :當我們假日外出旅游前 ， 通過網(wǎng)上可以查到某一城市的某一地區(qū)或某一個公園及山頂是天晴還是下雨、那里的溫度、濕度、及污染指數(shù)又該是多么方便呢 ? 還有智能公路 :交通管理、車輛導航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務 ； 水、電、煤氣表的自動抄表 ， 安全防火、防盜系統(tǒng) ； 等等 [1]。 關鍵詞： TCP/IP協(xié)議 單片機 因特網(wǎng) 局域網(wǎng) 網(wǎng)卡芯片 ABSTRACT Data Acquisition refers to the temperature, pressure, flow, displacement, such as analogdigital conversion acquisition, by the puter storage, processing, display or print the corresponding system known as the Data Acquisition System. This paper introduces the embedded TCP / IP protocol SCM in the data munications work transmission technology. Will be TCP / IP protocol embedded in the microcontroller, with chip card ZNE 100 realization of the SCM in LAN and through LAN Inter data transmission. User terminals to SCM system board for the media, through the work and remote data terminals for data munications. Key words: TCP / IP microcontroller Inter LAN card chip I 目 錄 第一章 緒 論 .......................................... 1 數(shù)據(jù)采集的意義 ........................................ 1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能 ................................ 2 本文研究內容 .......................................... 3 第二章 基本原理及方法 .................................. 4 基本原理 .............................................. 4 TCP/IP 協(xié)議 ........................................... 6 第三章 論文（設計）的主要研究方案 ....................... 10 研究內容 ............................................. 10 擬采用的研究方法及主要措施 ........................... 10 第四章 總 結 ......................................... 25 參考文獻 ............................................. 26 致謝 ................................................ 27 1 第一章 緒 論 數(shù)據(jù)采集的意義 “數(shù)據(jù)采集 ”是指將溫度 、 壓力 、 流量 、 位移等模擬量采集轉換成數(shù)字量后 ， 在由計算機進行存儲 、 處理 、 顯示或打印相應的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。將 TCP/IP協(xié)議嵌入到單片機中， 借助網(wǎng)卡芯片 ZNE100 實現(xiàn)了單片機在局域網(wǎng)內和通過局域網(wǎng)在因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸。 畢業(yè)設計（論文） 論文題目： 基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 摘 要 “數(shù)據(jù)采集 ”是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量采集轉換成數(shù)字量后 ， 在由計算機進行存儲、處理、顯示或打印相應的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 本文簡要介紹了嵌入式 TCP/IP協(xié)議單片機在網(wǎng)絡通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術。用戶終端以單片機系統(tǒng)板為媒介，通過網(wǎng)絡與遠程數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 到目前為止 ， Inter 技術主要用于信息的交流 . 如 E mail 、 Web 瀏覽等 ， 即使是 Inter 技術的進一步應用 ， 如電子商務 e business ，也僅僅停留在企業(yè)與企業(yè)或與個人在商務方面的信息交換上 . 因此 ， 通常我們對 Inter 的理解也 一直停留在這個觀念上 . 這其實是一種狹隘的理解 ， 它在很大程度上制約了人們從其它領域去獲得與人們工作和生活密切相關的重要信息 . 如從一些電子設備中采集信息并去控制它們。 要做到這些并不很難， 在電子技術、傳感技術已經(jīng)高度發(fā)達的今天 ， 現(xiàn)場數(shù)據(jù)的取 得 ， 已經(jīng)不是難事 . 溫度、壓力、濕度、速度、加速度、電流、電壓這些數(shù)據(jù)只需要一個小小的單片機 (MCU) 就可以解決。如何讓這些電子設備跟 Inter 連接起來 ， 以便人們能夠遠程獲得這些電子設備的信息并控制它們的運行 ， 已成為今天國內外共同關注的焦點[2]。在保證精度的條件下，應有盡可能高的采樣速度，滿足實時采集、實時處理和實時控制對速度的要求。數(shù)字信號和開關信號不受周期的限制，當這類信號到來時，由相應的程序負責處理。 數(shù)字信號處理 數(shù)字信號是指在有限的離散瞬時上取值間斷的信號。數(shù)字信號的特點是，他只代表某個瞬間的量值，不是連續(xù)的信號。開關信號的處理主要是監(jiān)測開關器件的狀態(tài)變化 。二次數(shù)據(jù)計算主要 3 有：平均值、累計值、變化率、差值、最大值和最小值等。常見的畫面有：相關畫面 、趨勢圖、模擬圖、一覽表等。 打印輸出 打印輸出就是按照一定時間間隔或認為控制，定期將各種數(shù)據(jù)以表格或圖 形的形式打印出來。此外，還可以通過它選擇系統(tǒng)功能、選擇輸出需要的畫面等 [4]。將 TCP/IP 協(xié)議嵌入到單片機中， 借助網(wǎng)卡芯片 ZNE100 實現(xiàn)了單片機在局域網(wǎng)內和通過局域網(wǎng)在因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸。 研究的系統(tǒng)機構框圖如下： 單片機 網(wǎng)卡芯片 PC 機端接收數(shù)據(jù) Inter 網(wǎng)絡 4 圖 第二章 基本原理及方法 基本原理 實現(xiàn)單片機系統(tǒng)接入 Inter 這一構想的開銷并不大 ， 因為現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)設施已為我們提供了現(xiàn)成的中間傳輸媒介。 要將單片機系統(tǒng)接入 Inter 必需做好兩方面的準備 : (1) 在硬件上 ， 要給系統(tǒng)主控器 ———單片機加一個網(wǎng)絡接口 ； (2) 在軟件上 ， 要提供相應的通信協(xié)議。同理 ， 如果給系統(tǒng)配上一個 DTE/ DCE 接口設備 ， 并支持 TCP/ IP 協(xié)議和 PPP 協(xié)議 ， 它就可通過 Modem 上網(wǎng) ； 如果一個系統(tǒng)配上一個具有無線收發(fā)功能的網(wǎng)絡接口 (RF) ， 并支持 TCP/ IP 協(xié)議和 IEEE802. 11 系列協(xié)議 ，那么它也能通過無線方式上網(wǎng)。 要實現(xiàn)通過 Inter 采集數(shù)據(jù)必須實現(xiàn)數(shù)字信號和模擬信號之間的轉換，我們處在一個數(shù)字 時代，而我們的視覺、聽覺、感覺、嗅覺等所感知的卻是一個模擬世界。任何一個信號鏈系統(tǒng)，都需要傳感器來探測來自模擬世界的電壓、電流、溫度、壓力等信號。所以 ADC 和 DAC在信號鏈的框架中起著橋梁的作用，即模擬世界與數(shù)字世界的一個接口 。以理想的 4 bit DAC 為例，其輸入有 bit0 到 bit3，其組合方式有 16種。 采樣保持電路也叫取樣保持電路，它的定義是指將一個電壓信號從模擬轉換成數(shù)字信號時需要保持穩(wěn)定性直到完成轉換工作。采樣保持電路的比較器通常要求其 offset 比較小，這樣才能使 ADC 的精度更好。 在采樣電壓快速變化時，需要用到具有 FET 開關的采樣與保持電路。 模數(shù)轉換器 ADC ADC 按結構分有很多種，按其采樣速度和精度可分為： 多比較器快速（ Flash） ADC； 數(shù)字躍升式（ Digital Ramp） ADC； 逐次逼近 ADC； 管道 ADC； SigmaDelta ADC。 每一種類型的 ADC 都各具特性，下面重點介紹前三種類型。逐次逼近型 ADC 比較適應于中等采樣率